Главная
Документы
Таблица 2 - Схемы расчета устойчивости бортов и уступов карьеров, разрезов

Срок действия документа ограничен 1 января 2027 года.

Приказ Ростехнадзора от 13.11.2020 N 439 "Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности "Правила обеспечения устойчивости бортов и уступов карьеров, разрезов и откосов отвалов" (Зарегистрировано в Минюсте России...

Таблица 2 - Схемы расчета устойчивости бортов и уступов карьеров, разрезов

N	Расчетная схема	Краткое описание	Условия применения
1		Для реального откоса расчет должен выполняться путем последовательных приближений с использованием методов, приведенных в пунктах 7 - 9 настоящего Приложения.	Отсутствие неблагоприятных поверхностей ослабления, либо поверхности ослабления направлены под углами:
		Допускается определять предельную высоту откоса при заданном угле погашения по формуле:

2		Расчет выполняется путем последовательных приближений с использованием методов, приведенных в пунктах 10 - 12 настоящего Приложения.	Отсутствие неблагоприятных поверхностей ослабления, породы с низкой несущей способностью ,
3		Высота вертикального уступа:	Отсутствие неблагоприятных поверхностей ослабления, либо поверхности ослабления направлены под углами:

		Ширина призмы возможного обрушения

4		Высота вертикального уступа	Неблагоприятное залегание поверхностей ослабления, направленных в сторону выработанного пространства при . Схема применяется при условии h' <= H₉₀ и


		Ширина призмы возможного обрушения

5		Высота уступа	Неблагоприятное залегание поверхностей ослабления, направленных в сторону выработанного пространства при и угле откоса
		;
		Ширина призмы возможного обрушения

6		Высота уступа	Уступ сложен сильнотрещиноватыми породами. Неблагоприятное залегание поверхностей ослабления, направленных в сторону выработанного пространства при и угле откоса

		Ширина призмы возможного обрушения

7		Высота уступа	Уступ, подсеченный двумя поверхностями ослабления
		.



		Ширина призмы возможного обрушения
		.

8		Заоткоска по наслоению. Высота уступа:	Неблагоприятное залегание поверхностей ослабления, направленных в сторону выработанного пространства при и угле откоса


		или




		Ширина призмы возможного обрушения


9		Расчет выполняется путем последовательных приближений с использованием методов, приведенных в пунктах 10 - 12 настоящего Приложения.	Наклонное и крутое залегание слоев с падением в сторону выработанного пространства при и
		Частным случаем является откос, подсеченный нарушением. В этом случае поверхность скольжения в верхней части совпадает с нарушением.

10		Расчет выполняется путем последовательных приближений с использованием методов, приведенных в пунктах 10 - 12 настоящего Приложения.	Пологое залегание поверхностей ослабления при ,
11		Расчет выполняется путем последовательных приближений с использованием методов, приведенных в пунктах 10 - 12 настоящего Приложения.	Наличие слабого слоя, общее сопротивление сдвигу которого ниже, чем у вышезалегающих пород
12		Расчет выполняется путем последовательных приближений с использованием методов, приведенных в пунктах 10 - 12 настоящего Приложения.	Мульдообразное залегание пород.
13		Деформирование откоса путем изгиба слоев В качестве приближенного и грубого подхода допустимо введения в угол изотропного откоса поправок на основании графика (рисунок 4):	Наличие крутопадающих поверхностей ослабления, направленных в массив (обратное падение) при .

		Для более точной оценки необходимо проводить физическое или численное моделирование.
14	Комбинация различных видов деформирования	Расчет выполняется путем последовательных приближений с использованием методов, приведенных в пунктах 10 - 12 настоящего Приложения и/или с применением физического или численного моделирования	Геолого-структурное строение отличается от схем 1 - 13 или представляет их комбинацию

Н, - высота, м. и угол наклона, град. борта, уступа; Hв - высота вертикального откоса; H₉₀ - глубина трещины отрыва, м; С - сцепление в массиве, МПа (т/м²); С' - сцепление по поверхности ослабления, МПа (т/м²); - угол внутреннего трения массива; - угол трения по поверхности ослабления, град.; - плотность горных пород, мН/м³ (т/м³); - угол сдвига по контакту слоев, град., - средняя интенсивность нормального напряжения по наиболее напряженному контакту; - прочность на одноосное растяжение, МПа (т/м²); m - ширина призмы возможного обрушения; - угол наклона поверхности ослабления, град.; и - углы наклона поверхностей ослабления, град.; и - углы между поверхностями ослабления и простиранием уступа, град.; - угол наклона линии скрещения поверхностей ослабления, град.; - угол наклона линии скрещения поверхностей ослабления в плоскости, перпендикулярной плоскости откоса, град.; - угол излома поверхности скольжения в основании откоса, град.; - угол откоса в слоистом массиве, град; - угол откоса в изотропном массиве, град; - поправка к углу откоса, град. Знак минус при углах падения поверхностей ослабления означает направление в сторону массива, без знака минус - в сторону выработанного пространства. Схемы 4 - 6, 8 - 9, 13 применимы при условии, если простирание поверхностей ослабления отличается от простирания поверхностей бортов и уступов карьеров, разрезов не более чем на 20 град.

а - при полном опрокидывании слоев	б - на момент скачка деформации (смещения 0,5 - 2 м и ширина заколов 0,3 - 0,6 м при H = 100 м; смещения 1,0 - 4,0 м и ширина заколов 0,5 - 1,0 м при H = 200 м; относительные деформации за призмой обрушения (5 - 10) · 10^-3)

в - при появлении видимых трещин (смещения 0,1 - 0,2 м при H = 100 м; смещения 0,2 - 0,4 м при Y = 200 м; относительные деформации в призме обрушения (2 - 6)·10-³)

Рисунок 4 - Графики поправок к углам погашения изотропных откосов Рисунок 128 при определении предельных углов наклона бортов в слоистых массивах по схемам 8 и 12 таблицы 2: Рисунок 129 , Рисунок 130 ; Рисунок 131 , Рисунок 132 ; Рисунок 133 , Рисунок 134 ; Рисунок 135 , Рисунок 136 ;

15. При численном моделировании расчет коэффициента запаса устойчивости бортов и уступов карьеров, разрезов осуществляется путем поэтапного снижения прочности на сдвиг до появления в расчете пластических деформаций.

16. Коэффициент запаса, полученный методом снижения прочности при численном моделировании, эквивалентен коэффициенту запасу, определяемому методами предельного равновесия.

17. Численным моделированием допускается определять параметры напряженно-деформированного состояния прибортового массива.

18. При использовании вероятностного подхода вероятность обрушения определяется с помощью статистических многопараметрических методов в рамках статистической изменчивости каждого из факторов как соотношение доли коэффициентов запаса меньше или равному 1 ко всему объему проведенных итераций, выраженное в процентах.

19. На этапах проектирования и отработки месторождения вероятностный подход применяется как дополнительный для более точного учета влияния изменчивости факторов в выбранных нормативных критериях устойчивости.

20. Перед применением вероятностного подхода допускается исключение одного или нескольких факторов путем выявления анализом чувствительности низкого влияния фактора (менее 1%) на результаты расчета.

21. Вероятностный анализ должен проводиться отдельно для различных масштабов: уступ, группа уступов и борт.

22. Физическое моделирование используется для оценки смещений и определения механизма деформирования прибортового массива при соблюдении критериев подобия.

23. В расчетах устойчивости бортов карьеров, разрезов должно учитываться влияние всех водоносных горизонтов, представленных в прибортовом массиве.

Оценка возможности проявления фильтрационных деформаций должна осуществляться с учетом особенностей режима подземных вод, гранулометрического состава горных пород и заполнителей в трещинах.

24. В многолетнемерзлых породах при обосновании конструктивных параметров бортов и уступов карьеров, разрезов и откосов отвалов необходимо учитывать влияние таликов на их устойчивость.

25. Влияние нагрузок от оборудования, зданий или сооружений на устойчивость уступов карьера, разреза, сложенных скальными и полускальными породами, должно учитываться при стационарном размещении оборудования. Учет влияния нагрузок от оборудования, зданий или сооружений на устойчивость уступов карьера, разреза сложенных слабыми породами (глинистые, суглинистые, супесчаные обводненные) является обязательным во всех случаях, за исключением кратковременных нагрузок, возникающих при передвижении оборудования.

26. Учет горного оборудования, зданий или сооружений при их расположении на бермах должно осуществляться в плоской постановке (без учета бокового зажима) по формуле 4, либо путем увеличения высоты уступа на мощность эквивалентного слоя hэ:

Рисунок 137 , (7)

где: Р - вес оборудования (сооружения), мН; P_об - давление, создаваемое оборудованием, МПа; Рисунок 138 - удельный вес горной породы, мН/м³, a, b - линейные размеры оборудования, здания или сооружения в плане, м.

27. Расчет устойчивости уступов карьеров, разрезов должен выполняться для верхней части уступа (первые метры от верхней бровки) и на всю высоту (рисунок 4). Выбор схемы деформирования уступов осуществляется в соответствии с таблицей 2.

КонсультантПлюс: примечание.

Нумерация рисунков дана в соответствии с официальным текстом документа.

Рисунок 139

Рисунок 4 - Схема расчета устойчивости уступа с учетом влияния веса оборудования, зданий, сооружений.

28. Для выбранной схемы расчета определяется величина трещины отрыва по формуле:

Рисунок 140 . (8)

При отрицательной величине Рисунок 141 длину трещины отрыва необходимо принимать равной нулю.

29. При выполнении расчетов устойчивости бортов и уступов карьеров, разрезов кратковременное сейсмическое воздействие при землетрясениях должно учитываться путем введения дополнительной горизонтальной сейсмической силы в формулу (2). Величина сейсмической силы Q_с определяется по формуле 5.

Допускается учет кратковременного сейсмического воздействия за счет увеличения нормативного коэффициента запаса устойчивости. При этом ввод дополнительной горизонтальной сейсмической силы в уравнение баланса сил не требуется.

30. Максимальное ускорение сейсмических колебаний грунта должно определяться при вероятности возможного превышения интенсивности землетрясений в течение 50 лет - 10%.

31. Ширина предохранительной бермы должна определяться исходя из обеспечения ее улавливающей способности и передвижения горного оборудования:

Рисунок 142 , (9)

где: B_о - ширина осыпи, м; B_п - ширина бермы для задерживания падающих камней, м; B_об - минимальная ширина рабочей части бермы, достаточная для безопасного размещения и работы оборудования по очистке берм от осыпей, м.

32. При вероятностной оценке устойчивости уступов ширина предохранительной бермы определяется по формуле:

B = B_по + B_р + B_эф, (10)

где: B_по - ширина призмы возможного обрушения, м; B_р - ширина развала после деформации с вышележащего уступа, м; B_эф - эффективная ширина бермы (оставшаяся часть бермы после осыпи и развала вышележащего уступа), которая принимается:

- не менее 2 м для любых уступов карьера;

- 0 м для нижних уступов при доработке карьера при условии инструментального мониторинга в режиме реального времени со сплошной зоной покрытия рабочей зоны или при безлюдной выемке.

Таблица 1 Методы оценки устойчивости бортов карьеров, разрезов на различных этапах их проектирования и отработки Приложение N 4. Выбор коэффициента запаса устойчивости бортов и уступов карьеров, разрезов и откосов отвалов